JP2013226880A - 電動パワーステアリング装置の減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、歯付プーリのフランジ部材をプーリ本体に強固に固定し、この歯付プーリからの歯付ベルトの脱落を防止し、操舵アシスト不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】 電動パワーステアリング装置１０の減速装置において、歯付プーリ３０におけるプーリ本体３１の取付孔３１Ｈに挿入されたフランジ部材３４の取付軸部３４Ａの挿入端３４Ｊが、該取付孔３１Ｈの内周に設けた係止部３１Ｊに加締止めされてなるもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は電動パワーステアリング装置の減速装置に関する。

電動パワーステアリング装置の減速装置として、特許文献１に記載の如く、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ハウジングに取付けた電動モータの回転軸に駆動側歯付プーリを固定し、ラック軸に設けたボールねじに噛合うボールナットに従動側歯付プーリを固定し、駆動側歯付プーリの回転力が歯付ベルトを介して従動側歯付プーリに伝えられるようにしてなるものがある。

特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置の減速装置では、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリがプーリ本体の歯部の両側に、該歯部より外径の大きなフランジ部材を固定している。歯付プーリのフランジ部材は、プーリ本体の歯部に巻き掛けられた歯付ベルトの巻き掛け位置を規制し、その脱落を防止している。

尚、プーリ本体にフランジ部材を固定した歯付プーリは、特許文献２に記載の如く、プーリ本体にフランジ部材を嵌合し、これを加締めて抜け止めしている。

特開2007-153300 特開2004-183742

特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置の減速装置において、歯付プーリは特許文献２に記載の如く、プーリ本体にフランジ部材を嵌合、加締め止めしたり、又は圧入、ねじ止め、接着等で固定している。

しかしながら、歯付プーリのフランジ部材はプーリ本体に加締止め等により固定されているのみである。従って、歯付ベルトがフランジ部材に及ぼす接触力により、プーリ本体に対するフランジ部材の固定が外れてフランジ部材が抜け落ちると、歯付ベルトがこの歯付プーリから脱落するものになる。電動モータの回転力がラック軸に伝達されなくなり、電動モータによる操舵アシストが不能になる。

本発明の課題は、歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、歯付プーリのフランジ部材をプーリ本体に強固に固定し、この歯付プーリからの歯付ベルトの脱落を防止し、操舵アシスト不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ハウジングに取付けた電動モータの回転軸に駆動側歯付プーリを固定し、ラック軸に設けたボールねじに噛合うボールナットに従動側歯付プーリを固定し、駆動側歯付プーリの回転力が歯付ベルトを介して従動側歯付プーリに伝えられる電動パワーステアリング装置の減速装置において、歯付プーリがプーリ本体の一端側の歯部の一側に、該歯部より外径の大きなフランジ部材を固定してなり、フランジ部材は、プーリ本体の一端の中心軸上に穿設した取付孔に挿入されて取付けられる取付軸部と、取付軸部の一端に設けられて半径方向に張り出るフランジ部とからなり、プーリ本体の取付孔に挿入されたフランジ部材の取付軸部の挿入端が、該取付孔の内周に設けた係止部に加締止めされてなるようにしたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記プーリ本体の取付孔の内周に設けられる係止部が環状溝からなるようにしたものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の減速装置を備えた電動パワーステアリング装置である。

（請求項１、３）
(a)歯付ベルトが巻き回された歯付プーリにおいて、プーリ本体の取付孔に挿入されたフランジ部材の取付軸部の挿入端が、該取付孔の内周に設けた係止部に加締止めされる。フランジ部材の取付軸部が、プーリ本体の取付孔に挿入されて例えば圧入等により取付けられる上に、その挿入端を該取付孔の内周の係止部に加締止めされる。従って、歯付プーリのフランジ部材がプーリ本体に強固に固定される。よって、歯付ベルトは歯付プーリに巻き掛けられた状態で、このフランジ部材に掛かって脱落を防止され、電動モータの回転力をラック軸に伝達し続ける。電動モータによる操舵アシストを不能にすることがない。

フランジ部材の取付軸部の挿入端は、プーリ本体の取付孔の内周の一部において係止部に加締止めされるものでも良く、取付工数を低減できる。

フランジ部材の取付軸部がプーリ本体の取付孔に圧入して取付けられるとき、フランジ部材をプーリ本体により強固に固定するものになる。

（請求項２）
(b)前記プーリ本体の取付孔の内周に設けられる係止部が環状溝からなるものとすることにより、フランジ部材の取付軸部の挿入端をプーリ本体の取付孔の内周の係止部により安定的に加締止めし、フランジ部材をプーリ本体により強固に固定できる。

図１は電動パワーステアリング装置の全体を示す正面図である。 図２は減速装置を示す断面図である。 図３は減速装置の要部を拡大して示す断面図である。 図４は歯付プーリの要部を拡大して示す断面図である。

電動パワーステアリング装置１０は、図１に示す如く、ギヤハウジング１１を分割した、第１ギヤハウジング１１Ａと第２ギヤハウジング１１Ｂを有するものにし、このギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ）にステアリング入力軸１２を支持し、入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸（不図示）を連結し、この出力軸にピニオン（不図示）を設け、このピニオンに噛合うラック軸１４をギヤハウジング１１に左右方向に直線移動可能に支持している。入力軸１２と出力軸の間には、不図示の操舵トルクセンサを設けている。操舵トルクセンサは、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに起因するトーションバーの弾性ねじり変形により、入力軸１２と出力軸の間に生ずる相対回転変位に基づき、操舵トルクを検出する。

電動パワーステアリング装置１０は、ラック軸１４の両端部をギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ、第２ギヤハウジング１１Ｂ）の両側に突出し、それらの端部にタイロッド１５Ａ、１５Ｂを連結し、ラック軸１４の直線移動に連動するタイロッド１５Ａ、１５Ｂを介して、左右の車輪を転舵可能にする。

電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０を有する。電動モータ２０は、第１ギヤハウジング１１Ａに固定された軸受ハウジング２１に取付けられ、電動モータ２０の回転軸２０Ａのセレーション孔に駆動側歯付プーリ３０の駆動軸３２のセレーションを同軸的に結合している。

電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０が付与する駆動側歯付プーリ３０の回転力を、小径駆動側歯付プーリ３０に歯付ベルト５０を介して接続された大径従動側歯付プーリ４０を含む動力伝達機構を介してラック軸１４に伝えることにより、減速装置を構成する。

駆動側歯付プーリ３０は、図２、図３に示す如く、プーリ本体３１の駆動軸３２が備える歯部３１Ａの両側に、該歯部３１Ａより外径の大きなフランジ部材３３、３４を固定して備える。両側のフランジ部材３３、３４は、歯部３１Ａに巻き掛けられた歯付ベルト５０の巻掛け位置を規制し、その脱落を防止する。

駆動側歯付プーリ３０は、プーリ本体３１の歯部３１Ａの一側に延びる駆動軸３２に２個のころがり軸受３５、３６を装填し、これらの軸受３５、３６を前述の軸受ハウジング２１に支持している。ここで、軸受３５は、外輪３５Ａの両端面を軸受ハウジング２１の小径の軸受保持孔のモータ寄りの段差部２１Ｊと軸受ハウジング２１のその軸受保持孔に係着した止め輪３５Ｃとに挟まれて位置規制されて固定され、内輪３５Ｂのモータ寄りの一端面を駆動軸３２に係着した止め輪３５Ｄにより位置規制されて固定されている。軸受３６は、外輪３６Ａの両端面を軸受ハウジング２１の大径の軸受保持孔のモータ寄りの段差部２１Ｋと軸受ハウジング２１のその軸受保持孔に係着した止め輪３６Ｃとに挟まれて位置規制されて固定されている。軸受３６の内輪３６Ｂは、プーリ本体３１の歯部３１Ａのモータ寄りの端面との間に、フランジ部材３３を挟持している。

従動側歯付プーリ４０は、図２、図３に示す如く、カップ状のプーリ本体４１の外周に歯部４１Ａを備え、プーリ本体４１の中心部に中空筒状のボス４２を備えている。

電動パワーステアリング装置１０は、ラック軸１４にボールねじ６０を設け、ボールねじ６０にボール６１を介して噛合うボールナット６２を有し、ギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ）に支持したころがり軸受６３によりボールナット６２を回転自在に支持する。ボールナット６２の外周には、従動側歯付プーリ４０のボス４２が固定される。ここで、軸受６３は、外輪６３Ａの両端面を第１ギヤハウジング１１Ａの軸受保持孔の段差部１１Ｊと第１ギヤハウジング１１Ａのその軸受保持孔に螺着した軸受ナット６４とに挟まれて位置規制されて固定されている。従動側歯付プーリ４０のボス４２と軸受６３の内輪６３Ｂは、ボールナット６２の外周で、該ボールナット６２の外周の一端側段差部６２Ｊとボールナット６２の外周の他端側に螺着された止めナット６５との間に挟持されて固定されている。

電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０の側の駆動側歯付プーリ３０のプーリ本体３１の歯部３１Ａと、ボールナット６２の側の従動側歯付プーリ４０のプーリ本体４１の歯部４１Ａに歯付ベルト５０を巻き掛け、駆動側歯付プーリ３０の回転力を歯付ベルト５０から従動側歯付プーリ４０経由でボールナット６２に伝え、ひいてはラック軸１４に伝えて該ラック軸１４を直線移動させる。

以下、電動パワーステアリング装置１０の動作について説明する。
(1)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値より低いとき、操舵アシスト力は不要であり、電動モータ２０は駆動されない。

(2)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値を超えるとき、操舵アシスト力を必要とするから、電動モータ２０が駆動される。電動モータ２０の発生トルクに基づく駆動側歯付プーリ３０の回転力が、歯付ベルト５０から従動側歯付プーリ４０経由でボールナット６２に伝えられ、ボールねじ６０を介してラック軸１４を直線移動させる操舵アシスト力になる。

しかるに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、駆動側歯付プーリ３０のフランジ部材３４をプーリ本体３１に強固に固定し、この駆動側歯付プーリ３０からの歯付ベルト５０の脱落を防止し、操舵アシスト不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供するため、以下の構成を具備する。

電動パワーステアリング装置１０は、図３に示す如く、駆動側歯付プーリ３０がプーリ本体３１の駆動軸３２と反対側に設けた歯部３１Ａの一側（第２ギヤハウジング１１Ｂの内壁面寄りの側）に、前述の如く、歯部３１Ａより外径の大きなフランジ部材３４を固定している。

フランジ部材３４は、プーリ本体３１の駆動軸３２と反対側の端部の中心軸上に穿設した取付孔３１Ｈに挿入されて圧入等により取付けられる取付軸部３４Ａと、取付軸部３４Ａの一端に設けられて半径方向に張り出るフランジ部３４Ｂとからなる。フランジ部材３４は例えばプレス成形品であり、取付軸部３４Ａは中空筒からなり、フランジ部３４Ｂは取付軸部３４Ａの筒の一端から半径方向の外方に拡張された円環板（板厚ｂ）からなる。フランジ部材３４は取付軸部３４Ａがプーリ本体３１の取付孔３１Ｈに挿入され、フランジ部３４Ｂがプーリ本体３１の取付孔３１Ｈの開口端面に衝接して取付けられる。

更に、駆動側歯付プーリ３０にあっては、図４に示す如く、プーリ本体３１の取付孔３１Ｈに挿入されたフランジ部材３４の取付軸部３４Ａの挿入端３４Ｊが、取付孔３１Ｈの内周に設けた係止部３１Ｊに加締止めされる。即ち、本実施例では、フランジ部材３４の取付軸部３４Ａはプーリ本体３１の取付孔３１Ｈに圧入された後に、その挿入端３４Ｊを取付孔３１Ｈの内周の係止部３１Ｊに加締止めされる。

このとき、プーリ本体３１の取付孔３１Ｈに設けた係止部３１Ｊは、取付孔３１Ｈの内周に設けた環状溝からなる。これにより、取付軸部３４Ａの筒状挿入端３４Ｊの周方向の全部又は一定間隔を介する複数部分が取付孔３１Ｈ内で半径方向外方に拡開されてその環状溝（係止部３１Ｊ）に加締止めされる。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)歯付ベルト５０が巻き回された駆動側歯付プーリ３０において、プーリ本体３１の取付孔３１Ｈに挿入されたフランジ部材３４の取付軸部３４Ａの挿入端３４Ｊが、該取付孔３１Ｈの内周に設けた係止部３１Ｊに加締止めされる。フランジ部材３４の取付軸部３４Ａが、プーリ本体３１の取付孔３１Ｈに挿入されて例えば圧入等により取付けられる上に、その挿入端３４Ｊを該取付孔３１Ｈの内周の係止部３１Ｊに加締止めされる。従って、駆動側歯付プーリ３０のフランジ部材３４がプーリ本体３１に強固に固定される。よって、歯付ベルト５０は駆動側歯付プーリ３０に巻き掛けられた状態で、このフランジ部材３４に掛かって脱落を防止され、電動モータ２０の回転力をラック軸１４に伝達し続ける。電動モータ２０による操舵アシストを不能にすることがない。

フランジ部材３４の取付軸部３４Ａの挿入端３４Ｊは、プーリ本体３１の取付孔３１Ｈの内周の一部において係止部３１Ｊに加締止めされるものでも良く、取付工数を低減できる。

フランジ部材３４の取付軸部３４Ａがプーリ本体３１の取付孔３１Ｈに圧入して取付けられるとき、フランジ部材３４をプーリ本体３１により強固に固定するものになる。

(b)前記プーリ本体３１の取付孔３１Ｈの内周に設けられる係止部３１Ｊが環状溝からなるものとすることにより、フランジ部材３４の取付軸部３４Ａの挿入端３４Ｊをプーリ本体３１の取付孔３１Ｈの内周の係止部３１Ｊにより安定的に加締止めし、フランジ部材３４をプーリ本体３１により強固に固定できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明は、従動側歯付プーリのプーリ本体の一端側に固定されるフランジ部材にあっても、このフランジ部材が、プーリ本体の一端の中心軸上に穿設した取付孔に挿入されて取付けられる取付軸部と、取付軸部の一端に設けられて半径方向に張り出るフランジ部とからなり、プーリ本体の取付孔に挿入されたフランジ部材の取付軸部の挿入端が、該取付孔の内周に設けた係止部に加締止めされてなるものでも良い。

本発明は、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ハウジングに取付けた電動モータの回転軸に駆動側歯付プーリを固定し、ラック軸に設けたボールねじに噛合うボールナットに従動側歯付プーリを固定し、駆動側歯付プーリの回転力が歯付ベルトを介して従動側歯付プーリに伝えられる電動パワーステアリング装置の減速装置において、歯付プーリがプーリ本体の一端側の歯部の一側に、該歯部より外径の大きなフランジ部材を固定してなり、フランジ部材は、プーリ本体の一端の中心軸上に穿設した取付孔に挿入されて取付けられる取付軸部と、取付軸部の一端に設けられて半径方向に張り出るフランジ部とからなり、プーリ本体の取付孔に挿入されたフランジ部材の取付軸部の挿入端が、該取付孔の内周に設けた係止部に加締止めされる。これにより、歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、歯付プーリのフランジ部材をプーリ本体に強固に固定し、この歯付プーリからの歯付ベルトの脱落を防止し、操舵アシスト不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供することができる。

１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ハウジング
１４ ラック軸
２０ 電動モータ
２０Ａ 回転軸
３０ 駆動側歯付プーリ
３１ プーリ本体
３１Ａ 歯部
３１Ｈ 取付孔
３１Ｊ 係止部
３２ 駆動軸
３４ フランジ部材
３４Ａ 取付軸部
３４Ｂ フランジ部
３４Ｊ 係止部（環状溝）
４０ 従動側歯付プーリ
５０ 歯付ベルト

Claims (3)

1. ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、
   ハウジングに取付けた電動モータの回転軸に駆動側歯付プーリを固定し、
   ラック軸に設けたボールねじに噛合うボールナットに従動側歯付プーリを固定し、
   駆動側歯付プーリの回転力が歯付ベルトを介して従動側歯付プーリに伝えられる電動パワーステアリング装置の減速装置において、
   歯付プーリがプーリ本体の一端側の歯部の一側に、該歯部より外径の大きなフランジ部材を固定してなり、
   フランジ部材は、プーリ本体の一端の中心軸上に穿設した取付孔に挿入されて取付けられる取付軸部と、取付軸部の一端に設けられて半径方向に張り出るフランジ部とからなり、
   プーリ本体の取付孔に挿入されたフランジ部材の取付軸部の挿入端が、該取付孔の内周に設けた係止部に加締止めされてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置の減速装置。
2. 前記プーリ本体の取付孔の内周に設けられる係止部が環状溝からなる請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の減速装置。
3. 請求項１又は２に記載の減速装置を備えた電動パワーステアリング装置。

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